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DISEÑO DE TRONADURA DE PRECORTE
La tronadura de precorte tiene por finalidad
generar una línea de debilidad tras la
tronadura, esto debido a una serie de tiros en
una sola fila de excavación con el objeto de
generar una discontinuidad o plano de
fractura. Los tiros son generalmente del
mismo diámetro y sin pasadura.
Los beneficios de la tronadura de precorte
son::
� Formación de una pared de banco más
estable.
� Generar el límite de penetración de la pala.
� Obtener las bermas programadas.
� Crear una percepción de seguridad.
El precorte debe permitir fracturar un plano
para atenuar vibraciones en la tronadura
principal, lo anterior depende mucho de la
calidad de las fracturas que se formen. Las
vibraciones serán menores, mientras éstas
crucen fracturas lo más abiertas y limpias
posibles.
A parte de las vibraciones, el empuje de
gases de explosión generados en las
tronaduras también es responsable de los
daños producidos en la pared final, por lo
tanto la línea de fractura generada por el
precorte también debe actuar como zona de
evacuación de gases.
Teoría del precorte
El objetivo de un precorte es minimizar las
presiones en el pozo para generar grietas
entre pozos adyacentes de la línea del
precorte. En este proceso es importante
considerar una línea de pozos con pequeño
espaciamiento, una baja densidad lineal de
carga de explosivo y una simultaneidad en la
iniciación de los pozos.
El plano de debilidad se genera mediante
una grieta que se extiende a lo largo de los
pozos de precorte y se determina mediante la
presión en las paredes del pozo. Para un
explosivo acoplado, la presión se calcula por
la expresión:
Para el cálculo de la presión en las paredes del
pozo de un explosivo desacoplado, se utiliza la
expresión:
en que f es la razón de desacoplamiento, definida
como la relación entre el volumen del explosivo y
el volumen del pozo. El exponente n se estima
igual a 1.25 para pozos secos y 0.9 para pozos
con agua.
donde De = diámetro explosivo, Dh = diámetro del
pozo, H = largo del pozo y l largo columna
explosiva.
Propiedades de la roca
Como en todas las prácticas de tronadura, las
características de la geología ejerce gran
influencia en sus resultados, especialmente en el
precorte.
a) Parámetros Resistivos
Para minimizar el daño tras la fila del precorte, el
esfuerzo inducido no debiera exceder la
resistencia a la tracción de la roca, en el plano.
Pero para lograrlo se requiere utilizar una línea de
precorte con pozos extremadamente juntos, lo
cual se lograría con cargas extremadamente
pequeñas y con iguales separaciones entre pozos.
b) Control Estructural
La
naturaleza
y
orientación
de
las
discontinuidades en el macizo rocoso son críticas
en el resultado del precorte.
Los factores geoestructurales que afectan el
resultado del precorte son: La frecuencia de
fractura a lo largo de la línea de precorte, el
ángulo formado entre la línea de precorte y las
estructuras, y el relleno de las fracturas.
Diámetros de perforación
Los mejores resultados de precorte se obtienen
con diámetros pequeños de perforación, sin
embargo, hay que tomar en cuenta la longitud del
banco a perforar y las desviaciones de los pozos.
Espaciamiento entre pozos
El espaciamiento entre los pozos del precorte se
reduce, si lo comparamos con el espaciamiento en
una fila amortiguada. Esta disminución de
espaciamiento se aplica principalmente para que
exista una interacción entre pozos, debido a que a
éstos
se
les
ha
reducido
la
carga
considerablemente con el objeto de generar bajas
presiones en sus paredes. Existen también
algunas reglas para definir el espaciamiento entre
pozos, como por ejemplo:
Donde S es el espaciamiento en mm, k es una
constante entre 14 y 16, y d es el diámetro de
perforación en mm. ( algoritmo propuesto por
Sutherland en 1989).
La fórmula general que se utiliza y aplica para el
cálculo de espaciamiento en Chile es la siguiente:
donde S es el espaciamiento en mm, T es la
resistencia a la tracción de la roca en MPa, P b es
la presión de detonación en el barreno en Mpa y d
es el diámetro de perforación en mm.
El espaciamiento no considera las características
estructurales de la roca
Factor de carga
donde:
γ = Factor de carga en kg/m2
n = índice de acoplamiento -pozo seco =1.25
- pozo con agua 0.9
R = relación Pb/UCS
VOD = Velocidad de detonación (km/s)
d =diámetro de perforación (mm)
UCS = Resistencia a la compresión no confinado
(Mpa)
= densidad del explosivo (g/cm
Secuencia de salida
El precorte debe ser iniciado separada o
conjuntamente con la tronadura de producción,
sólo con una diferencia de a lo menos 100 ms,
previo a la tronadura de producción.
Respecto a los intervalos entre pozos del precorte,
la teoría de formar una grieta de tensión entre dos
pozos implica una detonación simultánea de ellos
Efectos de la exactitud de la perforación
La importancia de la exactitud de la perforación
puede no ser considerada cuando se diseña un
precorte, pero ésta tiene una gran relevancia
debido al paralelismo que debe existir entre
pozos, ya que de lo contrario, puede ser la causa
de perfiles irregulares.
Inclinación del precorte
Realizar un precorte mediante una perforación
inclinada permite maximizar los beneficios
respecto a la estabilidad de los taludes. Estas
inclinaciones fluctúan en el rango de 15 a 30
grados, obteniéndose mejores resultados cuando
la inclinación es mayor, aunque en estos casos la
dificultad en la perforación será mayor.